[CF] E. Graph Composition - Codeforces Round 998 (Div. 3)

https://codeforces.com/contest/2060/problem/E

题目大意

给出无向图 $F$ 和 $G$。可以对 F 进行操作:增加一条边或删除一条边的操作。

问至少需要多少次使得 $F$ 中任意两点 $u, v$ 有路径当且仅当 $G$ 中对应两点有路径。

给出 $F$ 和 $G$ 的点数 $n \ (\le 2 \times 10^5)$ 和各自的边数 $m_1, m_2 \ (0 \le m_1, m_2 \le 2 \times 10^5)$,以及所有的边。

简要题解

即要改变最少的边使得 $F$ 与 $G$ 的连通性一致。我们可以先用并查集处理 $G$ 的连通性,对于 $F$ 的边 $<u, v>$,假如 $G$ 中不连通,则一定不要,反之可以保留,因为要最少的改变,因此直接保留。

当处理完 $F$ 中所有应该保留的边之后,我们可以把这些边加入另外一个并查集。因为只处理了保留必要的边,却没保证 $G$ 中联通的 $F$ 中也联通,因此我们只需要看 $G$ 中的联通块数量比 $F$ 少多少即可。意味着还需增加差量的边,使得联通块数量一样。

其实这个题可以考一下输出方案(虽然很麻烦就是了)。

复杂度

$T$:$O(n \alpha (n))$

$S$:$O(n)$

代码实现

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int io_=[](){ ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(nullptr); return 0; }();

using LL = long long;
using ULL = unsigned long long;
using LD = long double;
using PII = pair<int, int>;
using VI = vector<int>;
using MII = map<int, int>;

template<typename T> void cmin(T &x,const T &y) { if(y<x) x=y; }
template<typename T> void cmax(T &x,const T &y) { if(x<y) x=y; }
template<typename T> bool ckmin(T &x,const T &y) { 
    return y<x ? (x=y, true) : false; }
template<typename T> bool ckmax(T &x,const T &y) { 
    return x<y ? (x=y, true) : false; }
template<typename T> void cmin(T &x,T &y,const T &z) {// x<=y<=z 
    if(z<x) { y=x; x=z; } else if(z<y) y=z; }
template<typename T> void cmax(T &x,T &y,const T &z) {// x>=y>=z
    if(x<z) { y=x; x=z; } else if(y<z) y=z; }

// mt19937 rnd(chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count());
// mt19937_64 rnd_64(chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count());
struct UF {
  int n;
  int ns; // number of set
  vector<int> fa,sz;
  UF(int n_=0):n(n_),ns(n_),fa(n_),sz(n_,1) { 
    for(int i=0;i<n;i++) fa[i]=i;
  }
  void init(int n_) {
    n=ns=n_; fa.assign(n,0); sz.assign(n,1);
    for(int i=0;i<n;i++) fa[i]=i;
  }
  int find(int x) { return x==fa[x] ? x : fa[x]=find(fa[x]); }
  bool same(int x,int y) { return find(x)==find(y); }
  bool merge(int x,int y) {
    x=find(x); y=find(y);
    if(x==y) return false;
    if(sz[x]>sz[y]) swap(x,y);
    sz[y]+=sz[x]; fa[x]=y; ns--;
    return true;
  }
  vector<vector<int>> getgrps() {
    vector<int> id(n, -1);
    vector<vector<int> > grps;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
      if (id[find(i)] == -1) {
        id[find(i)] = grps.size();
        grps.emplace_back();
      }
      grps[id[find(i)]].push_back(i);
    }
    return grps;
  }
};
/*
---------1---------2---------3---------4---------5---------6---------7---------
1234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789
*/

void solve() {
  int n, m1, m2; cin >> n >> m1 >> m2;
  vector<int> ui(m1), vi(m1); 
  UF uf1(n), uf2(n);
  for (int i = 0; i < m1; i++) {
    cin >> ui[i] >> vi[i]; ui[i]--; vi[i]--;
  }
  int u, v;
  for (int i = 0; i < m2; i++) {
    cin >> u >> v; u--; v--;
    uf2.merge(u, v);
  }

  int ans = 0;
  for (int i = 0; i < m1; i++) {
    u = ui[i]; v = vi[i];
    if (uf2.same(u, v)) {
      uf1.merge(u, v);
    } else {
      ans++;
    }
  }

  ans += uf1.ns - uf2.ns;

  cout << ans << '\n';
}

int main() {
  int t = 1; 
  cin >> t;
  while (t--) {
    solve();
  }
  return 0;
}
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